橋梁設計中的安全性影響因素及其改進措施探討

1、    橋梁設計中的安全性影響因素及其改進措施探討    趙澤雁摘要：隨著我國經(jīng)濟水平的迅速發(fā)展,各地區(qū)交通事業(yè)建設越來越加快了步伐，同時，對橋梁設計的安全性問題也傾注了越來越多的思考。目前，人們在對橋梁設計中安全性影響因素及其改進措施已經(jīng)開始予以重視。如果在大規(guī)模的橋梁建設中不認真考慮其安全性問題, 勢必會給將來帶來嚴重的苦果。本文作者根據(jù)多年在橋梁設計中積累的實踐經(jīng)驗，從設計體系、管理和施工水平等方面對影響橋梁設計安全性的因素進行了總結(jié)，并基于此，提出了若干針對橋梁設計中的安全性保障措施，主要有重視結(jié)構(gòu)耐久性、重視橋梁損傷程度、重視橋梁超載問題、借鑒

2、國外經(jīng)驗成果等。關(guān)鍵詞：橋梁設計；安全性；影響因素；改進措施abstract: with the rapid development of china's economic level, each region transportation enterprise construction more and speed up the steps, at the same time, to the safety of bridge design into more and more thinking. at present, the people of bridge design in s

3、ecurity in the influencing factors and improvement measures have begun to attach importance to it. if in the scale of the bridge construction of the safety problems of serious consideration, this will give the future bring serious consequences. in this paper the author in the design of the bridge

4、9;s practical experience accumulated from design, system, management and construction level to influence the safety of bridge design factors are summarized, and based on this, puts forward some for bridge design of safety guarantee measures, mainly has value structure durability, pay attention to th

5、e bridge damage degree, paying attention to the bridge, overload the experience abroad results, etc.keywords: bridge design; safety; influencing factors; improvement measures中圖分類號： s611文獻標識碼：a 文章編號：前言隨著我國經(jīng)濟水平的迅速發(fā)展,各地區(qū)交通事業(yè)建設越來越加快了步伐，同時，對橋梁設計的安全性問題也傾注了越來越多的思考。目前，人們在對橋梁設計中安全性影響因素及其改進措施已經(jīng)開始予以重視。過去在國內(nèi)的橋梁

6、結(jié)構(gòu)設計上，曾經(jīng)有過這樣的傾向，即考慮橋梁強度多而考慮橋梁的耐久性少, 重視橋梁強度極限狀態(tài)而忽視其使用極限狀態(tài),重視橋梁結(jié)構(gòu)的建造而忽視其結(jié)構(gòu)的后期維護。事實證明，這些傾向在會導致一些橋梁工程使用壽命短、結(jié)構(gòu)使用性能差、事故頻發(fā)等不良后果，同時，在與當前國際結(jié)構(gòu)工程界重視橋梁安全性、適用性的趨勢也是相違背的,不符合綜合經(jīng)濟性和結(jié)構(gòu)動態(tài)的要求。如果在大規(guī)模的橋梁建設中不認真考慮其安全性問題, 勢必會給將來帶來嚴重的苦果。本文作者根據(jù)多年在橋梁設計中積累的實踐經(jīng)驗，從設計體系、管理和施工水平等方面對影響橋梁設計安全性的因素進行了總結(jié)，并基于此提出了若干針對橋梁設計中的安全性保障措施，主要有重視結(jié)

7、構(gòu)耐久性、重視橋梁損傷程度、重視橋梁超載問題、借鑒國外經(jīng)驗成果等。1.橋梁設計中的安全性影響因素1.1 設計體系的不完善目前，在橋梁設計體系上，存在一些有關(guān)安全性的問題。筆者了解到，大多數(shù)橋梁設計人員在進行作業(yè)時，只局限的滿足于對結(jié)構(gòu)強度計算上的安全性需要, 往往會忽視從結(jié)構(gòu)耐久性、結(jié)構(gòu)維護、結(jié)構(gòu)材料、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系等方面體現(xiàn)橋梁安全性，并且在設計-施工-使用過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些人為的錯誤，從而大大的削弱了保障橋梁安全性的力度。有些橋梁雖符合了設計要求的強度,但是僅僅使用5-10年的時間就會因為耐久性而大大影響了橋梁安全性能。所以，橋梁設計時需要從材料和構(gòu)造等各個角度來采取相應措施用以加

8、強結(jié)構(gòu)的耐久性。一個完整的設計體系，應當在面臨不同環(huán)境、不同使用條件、不同設計對象時，對結(jié)構(gòu)體系的布局和構(gòu)造也是要不同的。即使規(guī)范再詳細，也不能包括由設計人員來解決的全部問題；即使規(guī)范更新得再快，也不能適應新技術(shù)、新認識和新材料的快速發(fā)展。所以,合理的橋梁設計體系既要滿足標準,也要求設計人員具備豐富的經(jīng)驗和正確的判斷力。1.2管理和施工水平不高許多橋梁的短期內(nèi)倒塌與破壞, 已使國內(nèi)工程界對于橋梁的安全問題倍加關(guān)注。對于突然性的破壞性橋梁事件,多是由于施工質(zhì)量未達到設計要求和規(guī)范,一般而言,典型的質(zhì)量問題主要有施工工藝不合格、材料強度不足等。對于一些橋梁存在的以次充好、偷工減料等嚴重問題，更是會

9、造成致命的安全性隱患。最普遍的，是大量的橋梁在還沒有達到預期壽命時,就已經(jīng)出現(xiàn)了嚴重影響正常使用劣化現(xiàn)象，尤其是一些橋梁，往往只使用了幾年、甚至個別橋梁剛建成不久，就產(chǎn)生了嚴重的安全性問題,這些都與施工、管理水平低下有關(guān)。2.對橋梁設計中的安全性保障措施2.1重視結(jié)構(gòu)耐久性是根本橋梁在建造和使用中,會受到有害化學物質(zhì)、環(huán)境的侵蝕作用，并要承受人為因素、超載、疲勞、地震、風、車輛等外部作用,同時橋梁所采用的材料自身性能也會不斷的退化,從而導致橋梁結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的劣化、損傷。大量的橋梁病害實例證明, 除了材料、施工等方面的原因，橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性才是保障其安全性的根本。長期以來,人們一直偏重于橋梁

10、結(jié)構(gòu)計算方法的研究,卻極易忽視了對橋梁細節(jié)處理方面和總體構(gòu)造的關(guān)注。結(jié)構(gòu)的耐久性設計與常規(guī)的結(jié)構(gòu)設計有著本質(zhì)的區(qū)別，目前我們需要努力將耐久性的研究從定性分析向定量分析發(fā)展。國內(nèi)外的實踐和研究都表明,結(jié)構(gòu)耐久性對于橋梁的安全運營和經(jīng)濟性起著決定性作用，我們必須重視橋梁的結(jié)構(gòu)耐久性研究。2.2重視橋梁損傷程度是關(guān)鍵橋梁所承受的動荷載包括風荷載和車輛荷載,這些負荷會使結(jié)構(gòu)內(nèi)部產(chǎn)生不斷循環(huán)變化的應力,結(jié)果不僅會引起橋梁的振動，也會導致橋梁的累積疲勞損傷。一般而言，橋梁采用的材料并不是均勻連續(xù)的,而是存在很多細小的缺陷,在循環(huán)應力的作用下,這些小缺陷會逐漸的變大,最終形成宏觀的裂紋。如果這些裂紋得不到控

11、制,很有可能會引起結(jié)構(gòu)的斷裂。然而，早期微小的疲勞性損傷不容易被檢測到,但是后果往往是毀滅性的。在以前，疲勞性損傷一直被看成是鋼橋設計的核心問題,由疲勞引起的鋼材開裂的案例比較多,同時也有許多因為疲勞斷裂而使橋梁垮塌的例子。對疲勞損傷的研究在近20年來已經(jīng)到了混凝土結(jié)構(gòu)這一層次,但是在使用期間，受腐蝕鋼筋混凝土的疲勞性能、動態(tài)性能的研究還有待加強。所以，重視橋梁損傷問題，是橋梁設計安全性的關(guān)鍵所在。2.3重視橋梁超載問題是基礎(chǔ)目前國內(nèi)出現(xiàn)的橋梁超載現(xiàn)象主要有以下三種情況：第一種是橋梁實際通行的車流量超過原設計的流量值；第二種是已經(jīng)超齡的早期修建橋梁仍在負載運營；第三種是車輛本身違規(guī)超載。對與前

12、兩種橋梁超載現(xiàn)象而言，其產(chǎn)生原因主要為社會交通量的增加和橋梁設計荷載的變化，而后者是由于車輛使用者違法營運所致。在我國的公路運輸中，后兩種現(xiàn)象是比較普遍的。橋梁的超載使用，不僅會造成橋梁內(nèi)部不可恢復的損傷，使得橋梁在正常負荷下工作狀態(tài)發(fā)生畸形變化,從而危害橋梁的安全性。另外，橋梁的超載使用還有可能引發(fā)橋體的疲勞問題。如超載會使橋梁損傷加劇、疲勞應力幅度加大,甚至還會出現(xiàn)一些結(jié)構(gòu)破壞事故。所以，有效的解決橋梁超載問題，是保障橋梁設計安全的基礎(chǔ)。2.4借鑒國外經(jīng)驗成果是補充作為橋梁工程設計人員，應該在充分考慮到現(xiàn)階段管理、施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，借鑒國內(nèi)外先進的經(jīng)驗成果，學習適當?shù)脑O計方法、適當?shù)陌踩?/p>

13、。特別是橋梁存在的耐久性和安全性問題上，很多與使用材料選擇不合理、結(jié)構(gòu)體系及結(jié)構(gòu)細節(jié)處理不當有關(guān)，而目前在國外這方面發(fā)展的技術(shù)很成熟，所以積極的借鑒先進成果，以期達到保障橋梁安全性的目的。結(jié)束語總之,影響橋梁設計中的安全性因素已經(jīng)成為一個亟需解決的難題，我們要積極的借鑒國內(nèi)外先進做法和經(jīng)驗，不僅要加強施工的質(zhì)量管理，更要從橋梁設計的結(jié)構(gòu)體系、構(gòu)造、設計等角度做好安全性的防護。同時，還要重視橋梁耐久性、損傷程度、超載等問題。只有這樣，才能根本上保障國內(nèi)橋梁設計的安全性。【參考文獻】1 李世奎. 淺談橋梁設計中的安全性和耐久性j. 科技信息, 2011,(18)2 張美麗, 毛登峰, 楊偉林. 橋梁安全性和耐久性的思考j. 科技信息, 2008,(27)3 陳波, 陳婷. 我國橋梁設計中存在